DE19807982C2

DE19807982C2 - Thermoforming of extrusion profiles

Info

Publication number: DE19807982C2
Application number: DE1998107982
Authority: DE
Inventors: Andreas Hermann; Dieter Karbstein
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: DE19807982A1

Abstract

Verfahren zur Endengestaltung von endlos gefertigten und auf Gebrauchslänge abgelängten Extrusionsprofilen aus thermoplastischem Werkstoff mit oder ohne Verstärkungseinlagen, wobei die Schnittflächen der Profilenden mit Endenabdeckungen versehen werden, DOLLAR A dadurch gekennzeichnet, DOLLAR A dass die Profilenden im Bereich der Schnittflächen auf Verformungstemperatur gebracht werden, dass nach der Einstellung des weichelastischen Temperaturbereichs die erwärmten Profilenden bei gleichzeitiger Halterung im nicht erwärmten Profilbereich durch die Fließkräfte eines Verformungswerkzeuges verformt werden und dass nach Einhaltung einer Abkühlphase das Profil mit den verformten Profilenden aus der Werkzeugform entnommen wird.Process for the end design of endlessly produced and cut to length extrusion profiles made of thermoplastic material with or without reinforcement inserts, whereby the cut surfaces of the profile ends are provided with end covers, DOLLAR A characterized, DOLLAR A, that the profile ends are brought to the deformation temperature in the area of the cut surfaces that after the setting of the soft-elastic temperature range, the heated profile ends are deformed while being held in the non-heated profile area by the flow forces of a shaping tool and that after observing a cooling phase, the profile with the deformed profile ends is removed from the mold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Endengestaltung von endlos gefertigten und auf Gebrauchslänge abgelängten Extrusionsprofilen aus thermoplastischem Werkstoff mit oder ohne Verstärkungseinlagen.The invention relates to a method for the final design of endlessly produced and Length of use extruded profiles made of thermoplastic material with or without reinforcements.

In dem Deutschen Gebrauchsmuster 72 42 581 wird ein Endstück für eine als Schutz- und Zierleiste dienende Profilschiene, insbesondere für Kraftfahrzeugkarosserien, mit einer in die Profilschiene einsteckbaren zapfenartigen Verlängerung und Mitteln zu ihrer Befestigung be schrieben. Vorteilhaft bei diesen Endstücken ist, daß sie in das stirnseitige Ende einer Profilschiene in einfacher Weise eingesteckt und selbsthemmend verankert werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß in der zapfenartigen Verlängerung des Endstückes mindestens ein Durchbruch vorgesehen und in diesem ein gegen die Innenflächen der Profilschiene anliegendes Klemmorgan als Befestigungsmittel angeordnet ist. Dieses Klemmorgan wird durch eine bügelartig gekrümmte Blattfeder gebildet.In the German utility model 72 42 581 an end piece for a protective and Trim rail serving profile rail, in particular for motor vehicle bodies, with one in the Profile rail insertable pin-like extension and means for their attachment be wrote. An advantage of these end pieces is that they are in the front end of a Profile rail can be easily inserted and anchored self-locking. This is achieved in that in the pin-like extension of the end piece at least one opening is provided and in this one against the inner surfaces of the Profile rail adjacent clamping member is arranged as a fastener. This Clamping element is formed by a bow-shaped curved leaf spring.

So ist es erforderlich, für jedes abgelängte Einzelprofil je zwei Endstücke inklusive der erforderlichen Blattfedern zu montieren. Dieser Zeitaufwand für die Montage und die Kosten für die separate Fertigung der Endstücke sowie der zusätzlichen Konfektion der Blattfedern führt zu einem schlechten Preis-Leistungs-Verhältnis für die fertige Schutz- bzw. Zierleiste.So it is necessary for each cut-to-length individual profile, including two end pieces to assemble the required leaf springs. This time spent on assembly and costs for the separate production of the end pieces and the additional assembly of the leaf springs leads to a poor price-performance ratio for the finished protective or decorative strip.

In der DE 22 55 018 C3 wird ein Verfahren zur Formgebung des Leistenendes bei spanlos verformbaren Kunststoffleisten beschrieben. Diese weisen einen Leistenmittelteil mit beider seits hieran angeformten flanschartigen Leistenrandteilen auf, deren Verbindungslinien mit dem Leistenmittelteil in Längsrichtung der Leiste verlaufen. Zur Formgebung wird am Leistenende ein Teil des Leistenmateriales so herausgetrennt, daß zwischen den stehen gebliebenen Teilen des Leistenmateriales eine Aussparung entsteht. Danach werden deren Kanten unter Verformen der stehengebliebenen Leistenteile relativ zueinander aneinander geführt und durch Verbinden in Aneinanderlage durch Schweißen oder Kleben festgelegt. DE 22 55 018 C3 describes a method for shaping the last of the last in non-cutting deformable plastic strips described. These have a middle part of the groin with both on the side molded flange-like ledge edge parts, the connecting lines with the middle part of the last run in the longitudinal direction of the last. For shaping is on End of the last part of the last material so separated that stand between them remaining parts of the last material are cut out. After that, their Edges deforming the remaining strip parts relative to each other guided and fixed by joining together by welding or gluing.

Der Vorteil dieses Verfahrens wird darin gesehen, daß ein einwandfreier, sauberer und formschön wirkender Leistenabschluß bei Vermeidung einer den Leistenmittelteil auf mehr oder weniger große Länge mittig durchsetzenden, nach außen sichtbaren Nahtlinie, die einer besonderen Nachbearbeitung bedarf, erreicht wird. Hierbei ist es möglich, die Leistenenden in unterschiedlicher Weise ansprechend zu gestalten, wie dies bei Verwendung der Leisten im Automobilbau erwünscht ist.The advantage of this method is seen in the fact that it is impeccable, clean and shapely finished last while avoiding the middle part of the last for more or less large length in the middle, outwardly visible seam line, the one requires special post-processing, is achieved. Here it is possible to the last ends to make it appealing in different ways, such as when using the strips is desirable in automotive engineering.

In der Praxis wird dies so realisiert, daß die Aussparung am Leistenende so angelegt wird, daß zumindest an dem einen Leistenrand ein in der Verbindungslinie zwischen Leisten mittelteil und Leistenrandteil liegender, in Längsrichtung der Kunststoffleiste verlaufender Trennschnitt hergestellt wird. Dieser schneidet sich mit einem den Leistenmittelteil quer durchdringenden zweiten Trennschnitt in der genannten Verbindungslinie. Anschließend wird der so freigeschnittene Leistenrandteil als endseitige Einfassung des freigelegten Leistenmittelteils gegen dessen Schnittfläche verformt und in Anlage an diese Schnittfläche festgelegt.In practice, this is implemented in such a way that the recess is created at the end of the last that at least on one ledge edge in the connecting line between ledges middle part and ledge edge part lying, running in the longitudinal direction of the plastic strip Parting cut is made. This cuts across the middle of the last penetrating second separating cut in the mentioned connecting line. Then will the part of the inguinal border cut free in this way as the end border of the exposed Molded middle part deformed against its cut surface and in contact with this cut surface established.

Bei dieser Verfahrensweise sind jedoch nach dem Ablängen der Profile zusätzliche Arbeitsgänge und Werkzeuge notwendig, um das gewünschte Endprodukt herzustellen. Des weiteren wird bei diesem Verfahren trotzdem eine nach außen sichtbare und unschön wirkende Nahtlinie erzeugt, die einer gewissen Nacharbeit bedarf.In this procedure, however, there are additional after the profiles have been cut to length Operations and tools necessary to produce the desired end product. Of with this method, another is nevertheless visible and unsightly acting seam line generated, which requires a certain rework.

Dem bekannten Stand der Technik können auch noch die Verfahren zugeordnet werden, bei denen die abgelängten Profile in separate Werkzeuge eingelegt und durch Anspritzen der Endstücke zu fertigen Endprodukten verarbeitet werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist neben der Anschaffung eines separaten Spritzgießwerkzeuges der hohe Kosten- und Zeitaufwand, um ein verkaufsfähiges Endprodukt erstellen zu können. Des weiteren ist festzustellen, daß die Fertigteile nicht über die gesamte Profillänge aus einer Konsistenz bestehen und daß bei einer notwendigen spanenden Bearbeitung die Einlagen offen auf der Profiloberfläche liegen und die Bearbeitungsspuren deutlich sichtbar sind. The methods can also be assigned to the known prior art which the cut profiles are inserted in separate tools and by injection molding the End pieces are processed into finished products. This method is disadvantageous in addition to the purchase of a separate injection mold, the high cost and Time required to create a salable end product. Furthermore is determine that the finished parts do not have a consistency over the entire profile length exist and that the inserts open on the necessary machining Profile surface and the machining marks are clearly visible.

In der DE 35 22 420 A1 wird ein weiteres Verfahren beschrieben zur einfachen Herstellung von vorgefertigten, abgerundeten oder spitz zulaufenden Sockel-Endstücken und vorgefertigten Sockel-Radien, mit L-förmigem Querschnitt aus thermoplastischem Material. Zur Herstellung der Eckstücke und Radien wird ein gerader Abschnitt eines vorgefertigten Sockelleisten- Profils bis zum thermoplastischen Zustand erwärmt und anschließend entsprechend der gewünschten Form verformt. Dabei wird der Wandschenkel entsprechend gebogen bzw. geknickt und der Sockelfuß entsprechend gedehnt oder gestaucht. Nach der Verformung wird der Profilabschnitt unter Beibehaltung der Form abgekühlt. Die so hergestellten Sockel- Eckstücke und Sockel-Radien sind schweißbar, haben die gleichen Oberflächeneigen schaften wie die entsprechenden Sockelprofile und sind auch bei Wärmebeanspruchung sehr formstabil.DE 35 22 420 A1 describes a further method for the simple production of prefabricated, rounded or tapered base end pieces and prefabricated Base radii with an L-shaped cross section made of thermoplastic material. For the production the corner pieces and radii are a straight section of a prefabricated skirting board Profiles heated up to the thermoplastic state and then according to the desired shape deformed. The wall leg is bent accordingly or kinked and the base foot stretched or compressed accordingly. After the deformation the profile section is cooled while maintaining the shape. The base made in this way Corner pieces and base radii can be welded and have the same surface properties shafts like the corresponding base profiles and are also suitable for thermal loads very stable.

Dieses nicht gattungsgemäße Verfahren beschreibt eine Umformung von Sockelleisten- Profilen, bei dem die Raumform des Profilquerschnittes unverändert bleibt und bestimmte Ecken oder Radien gestaltet werden können.This non-generic method describes a reshaping of skirting boards Profiles in which the spatial shape of the profile cross section remains unchanged and determined Corners or radii can be designed.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, die bekannten Verfahren zur Endengestaltung von endlos gefertigten und auf Gebrauchslänge abgelängten Extru sionsprofilen dahingehend zu verbessern, daß ein einstückiges, durchgehendes Profil ohne eine Trennung im Endenbereich gefertigt wird, welches sich durch eine gleiche Grund stabilität über die gesamte Länge auszeichnet. Somit können bindenahtfreie, optisch an sprechende und kostengünstige Endprodukte hergestellt werden, ohne daß nachträglich zu verschließende Bereiche existieren, an denen Einlagen sichtbar sind.This is where the invention, which has set itself the task, the known methods for the final design of endlessly manufactured extru cut to length sionsprofilen to improve that a one-piece, continuous profile without a separation is made in the end area, which is due to the same reason stability over the entire length. Thus, line-free, visually Talking and inexpensive end products are made without having to occluding areas exist where deposits are visible.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Profile auf Verformungstemperatur gebracht werden, daß danach die erwärmten Profilenden bei gleichzeitiger Halterung im nicht erwärmten Profilbereich durch die Schließkräfte eines Verformungswerkzeuges verformt werden, und daß nach Einhaltung einer Abkühlphase das Profil mit den verformten Profilenden aus der Werkzeugform entnommen wird.The method according to the invention for solving this problem is characterized in that that the free ends of the profiles are brought to the deformation temperature, that afterwards the heated profile ends with simultaneous mounting in the non-heated profile area are deformed by the closing forces of a deformation tool, and that after Compliance with a cooling phase the profile with the deformed profile ends from the Tool shape is removed.

Die durch dieses Verfahren hergestellten Fertigteile können nach der Extrusion in der Strecke geformt werden, so daß hierzu keine Zeit- und kostenaufwendigen, zusätzlichen Arbeitsgänge erforderlich sind. Ein weiterer großer Vorteil wird darin gesehen, daß das gesamte Fertigteil aus einem Material besteht, und nicht, wie bei den bisherigen Verfahren, aus verschiedenen Teilen zusammengefügt werden muß. Dieser Vorteil wirkt sich gra vierend auf die Optik des mit diesem Verfahren hergestellten Fertigteiles aus, da hier im Übergangsbereich des Profiles zu den Enden keine, das optische Empfinden störende, Bindenähte, Klebewülste bzw. Trennkanten zu sehen sind. Des weiteren wird im Gegensatz zum heutigen Stand der Technik, bei dem die Endengestaltung z. B. durch die Fertigung auf Spritzgießmaschinen in separaten Fertigungsbereichen erfolgt, eine kostengünstige Online- Fertigung der Fertigteile erreicht.The finished parts produced by this process can after extrusion in the Route are formed so that no additional time-consuming and expensive Operations are required. Another great advantage is seen in the fact that entire finished part consists of one material and not, as in previous methods, must be assembled from different parts. This advantage affects gra Fourth on the appearance of the finished part made with this method, because here in Transition area of the profile to the ends none, disturbing the visual sensation, Weld lines, adhesive beads or separating edges can be seen. Furthermore, in contrast to the current state of the art, in which the end design z. B. by manufacturing Injection molding machines are done in separate manufacturing areas, an inexpensive online Production of the finished parts reached.

Bei diesem Verfahren wird das auf Gebrauchslänge abgelängte Extrusionsprofil im Bereich der späteren Verformung definiert erwärmt. Vorteilhaft ist dabei die Erwärmung beispiels weise mittels Warmluft, bevorzugt jedoch mittels Strahlungswärme. With this method, the extrusion profile cut to length is in the area the subsequent deformation is heated in a defined manner. The heating is advantageous, for example as by means of warm air, but preferably by means of radiant heat.

Die Verformung findet bei Profilen aus thermoplastischem Werkstoff im viskoelastischen Temperaturbereich statt, welcher 20 bis 50°C unterhalb der Schweißtemperatur des bekann ten Standes der Technik ist. Dieser Temperaturbereich liegt beispielsweise bei Polyethylen (PE) bei 110 bis 140°C, bei Polypropylen (PP) bei 160 bis 170°C und bei Polyvinylchlorid (PVC) bei 110 bis 120°C. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß kein die Optik verbessernder Nacharbeitsgang mehr erforderlich ist, da durch die separate Erwärmung der Profilenden bei gleichzeitiger Halterung im nicht erwärmten Profilbereich keine überstehenden Materialreste entstehen und abgearbeitet werden müssen. Die erforderlichen Schließkräfte des Verformungswerkzeuges sind abhängig vom Material, der Geometrie bzw. der Raumform der Profile, der Erwärmungstemperatur und des zu erzielenden Umformgrades. Als vorteilhaft haben sich beispielsweise Schließkräfte für PE von 50 kN, bei PVC von 70 kN und bei PP von 100 kN erwiesen. Nach der berührungsfreien Erwärmung der Profilenden wird das Verformungswerkzeug geschlossen und das Profilende derart verformt, daß es der Negativform des Verformungswerkzeuges entspricht. Das Verformungswerkzeug bleibt anschließend solange geschlossen, bis die Abkühlphase der Profilenden beim Erreichen einer mittleren Temperatur zwischen 50°C und 80°C abge schlossen ist. Als vorteilhaft hat sich beispielsweise für PE eine Temperatur von 50°C, für PP eine Temperatur von 80°C und für PVC eine Temperatur von 60°C erwiesen.The deformation takes place in profiles made of thermoplastic material in the viscoelastic Temperature range instead, which can be 20 to 50 ° C below the welding temperature of the is state of the art. This temperature range is for example for polyethylene (PE) at 110 to 140 ° C, in polypropylene (PP) at 160 to 170 ° C and in polyvinyl chloride (PVC) at 110 to 120 ° C. Another advantage of the method is that none of the Rework to improve the appearance is more necessary because of the separate Heating of the profile ends while holding them in the non-heated profile area no excess material remains and have to be processed. The The required closing forces of the deformation tool depend on the material Geometry or the spatial shape of the profiles, the heating temperature and the achieved degree of deformation. For example, closing forces for PE have proven to be advantageous of 50 kN, for PVC of 70 kN and for PP of 100 kN. After the non-contact Heating the profile ends, the deformation tool is closed and the profile end deformed such that it corresponds to the negative shape of the deformation tool. The The forming tool then remains closed until the cooling phase of the Profile ends abge when reaching an average temperature between 50 ° C and 80 ° C. is closed. A temperature of 50 ° C. has proven advantageous for PE, for PP a temperature of 80 ° C and for PVC a temperature of 60 ° C.

Claims

1. Process for the end design of endlessly manufactured and lengthened extruded profiles made of thermoplastic material with or without reinforcement inserts, the cut surfaces of the profile ends being provided with end covers, characterized in that the profile ends are brought to the deformation temperature in the area of the cut surfaces after setting the soft elastic temperature range, the heated profile ends are deformed while holding them in the non-heated profile area by the flow forces of a deformation tool, and that after compliance with a cooling phase, the profile with the deformed profile ends is removed from the mold.

2. The method according to claim 1, characterized in that the heating of the pro filing takes place using warm air or radiant heat.

3. The method according to claim 1, characterized in that the closing forces of the Ver forming tool in the range of 50 to 100 kN.

4. The method according to claim 1, characterized in that the cooling phase of the pro filenden after the end deformation when reaching a medium temperature between 50 ° C and 80 ° C is reached.